DE3913379A1 - Method and arrangement for non-mechanical destruction of concrete/reinforced concrete and rocks - Google Patents
Method and arrangement for non-mechanical destruction of concrete/reinforced concrete and rocksInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung ist im Bauwesen zur nichtmechanischen Zerstö rung von Beton/Stahlbeton und Gesteinen, insbesondere zur Materialrückgewinnung aus Beton/Stahlbeton anwendbar.The invention is in construction for non-mechanical destruction tion of concrete / reinforced concrete and rocks, especially for Material recovery from concrete / reinforced concrete applicable.
Bekannt sind mechanische Brech- und Walzanlagen zur Zer kleinerung von Betonkonstruktionen und Betonkonstruktions elementen.Mechanical crushing and rolling plants for Zer are known reduction in size of concrete structures and concrete structures elements.
Der Nachteil mechanischer Brech- und Walzanlagen besteht darin, daß derartige Anlagen selbst materialintensiv sind und einen hohen Energieaufwand benötigen, um den Beton zu brechen und restlos vom Stahl zu lösen. Weiterhin ist für Brech- und Walzanlagen eine geometrische Begrenzung gegeben, das heißt, in Abhängigkeit von der Öffnungsweite des Brechers ist die Teilgröße auf relativ kleinformatige Teile be schränkt.The disadvantage of mechanical crushing and rolling plants is in that such systems are themselves material-intensive and need a lot of energy to close the concrete break and completely detach from the steel. Furthermore is for Crushing and rolling plants given a geometric limitation, that is, depending on the opening width of the crusher is the part size on relatively small-sized parts limits.
Bei Wandelementen ist eine Vor-Zerkleinerung notwendig, die sehr aufwendig ist.Pre-shredding is necessary for wall elements is very expensive.
In Weiterentwicklung der bekannten Lösungen wird eine voll ständig vom Wasser umgebene Betonkonstruktion durch eine Druckspannungswelle zerstört, so daß der den Stahl umge bene Beton in Brocken zerfällt und der Stahl frei liegt.In the further development of the known solutions, one becomes full concrete structure constantly surrounded by water Compressed stress wave destroyed, so that the steel vice versa The concrete breaks into chunks and the steel is exposed.
Die Druckspannungswelle wird durch im Wasser erzeugte elektrodynamische Impulse ausgelöst. The compressive stress wave is generated by in the water electrodynamic impulses triggered.
Der Nachteil dieses Verfahrens besteht darin, daß zur Er zeugung des elektrodynamischen Impulses bzw. der Druckwelle eine hohe elektrische Leistung benötigt wird, die durch einen großen gerätetechnischen und elektrotechnischen Auf wand bereitgestellt bzw. erzeugt wird und die Brocken des zerfallenden Betons von sehr unterschiedlicher Größe sind.The disadvantage of this method is that Er generation of the electrodynamic impulse or the pressure wave a high electrical power is required by a large device technology and electrical engineering wall is provided or generated and the chunks of disintegrating concrete of very different sizes.
Ziel der Erfindung ist es, Beton/Stahlbeton und Gesteine mit geringerem Aufwand an Energie und Material zu zerklei nern sowie von Beton umgebenen Stahl freizulegen.The aim of the invention is concrete / reinforced concrete and rocks shredded with less energy and material exposed as well as steel surrounded by concrete.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, durch einen er zeugten Ausbreitungsmechanismus einer Druckspannungswelle Beton/Stahlbeton und Gesteine zu zerstören und von Beton umgebenen Stahl freizulegen.The invention has for its object by a he witnessed the propagation mechanism of a compressive stress wave Destroy concrete / reinforced concrete and rocks and concrete to expose the surrounding steel.
Erfindungsgemäß wird das mit einem Verfahren zur Zerstörung von Beton/Stahlbeton und Gesteinen, mit einer in einem Me dium hoher Massendichte und Schallausbreitungsgeschwin digkeit erzeugten Druckspannungswelle, dadurch erreicht, daß die Druckspannungswelle durch den zu zerstörenden Beton/ Stahlbeton bzw. durch das zu zerstörende Gestein an einer Grenze eines Mediums geringerer Massendichte und Schallaus breitungsgeschwindigkeit reflektiert wird und als Zugspan nungswelle zurückläuft.According to the invention, this is done using a method for destruction of concrete / reinforced concrete and stone, with one in one me dium high mass density and sound propagation speed generated compressive stress wave, thereby achieved that the compressive stress wave through the concrete to be destroyed / Reinforced concrete or by the rock to be destroyed on one Limit of a medium of lower mass density and sound level spreading speed is reflected and as a chip wave runs back.
Die Druckspannungswelle wird durch eine im Medium hoher Massendichte und Schallausbreitungsgeschwindigkeit unter halb des zu zerstörenden Betons/Stahlbetons bzw. des Ge seins befindlichen Quelle, z. B. durch eine dosierte Sprengstoffladung erzeugt. The pressure stress wave is caused by a high in the medium Mass density and speed of sound propagation below half of the concrete / reinforced concrete or Ge to be destroyed his source, e.g. B. by a metered Explosive charge generated.
Bei der Anwendung von mehr als einer Quelle zur Erzeugung einer und/oder mehrerer Druckspannungswellen werden diese räumlich im Medium hoher Massendichte und Schallausbreitungs geschwindigkeit unterhalb des zu zerstörenden Betons/Stahl betons bzw. des Gesteins (Objekte) verteilt und anschließend gleichzeitig oder nacheinander ausgelöst, so daß die Front der die Objekte treffenden Druckspannungswelle bzw. Druck spannungswellen bezüglich ihrer Dauer und Stärke entsprechend den Abmessungen der zu zerstörenden Objekte und deren Schall eigenschaften gezielt gesteuert wird bzw. werden. Durch die Reflexion der Druckspannungswelle an der Grenze des Mediums geringerer Massendichte und Schallausbreitungsgeschwindig keit werden mit geringerem Energieaufwand die Objekte durch die Druckspannungswelle und die Zugspannungswelle zerstört, wobei ein Teil der auftreffenden Druckspannungswelle auf die Objekte bereits reflektiert und gebrochen wird.When using more than one source for generation one and / or several compressive stress waves become these spatially in the medium of high mass density and sound propagation speed below the concrete / steel to be destroyed concrete or stone (objects) and then triggered simultaneously or sequentially so that the front the compressive stress wave or pressure hitting the objects voltage waves according to their duration and strength accordingly the dimensions of the objects to be destroyed and their sound properties are controlled in a targeted manner. Through the Reflection of the pressure wave at the boundary of the medium lower mass density and speed of sound propagation objects are carried out with less energy destroys the pressure wave and the tension wave, a part of the incident pressure wave on the Objects are already reflected and broken.
Durch die zerstörende Druck-/Zugspannungswelle zerfallen der Beton/Stahlbeton bzw. die Gesteine gezielt steuerbar in be stimmbare maximale Betonbrocken bzw. Gesteinsbrocken. Nach der Zerstörung von Beton/Stahlbeton liegt der von Beton um gebene Stahl frei. Durch den Einsatz einer Druckspannungs welle erzeugenden Quelle bzw. Druckspannungswelle erzeugenden Quellen, z. B. Sprengstoff, wird der gerätetechnische und energetische Aufwand zur Erzeugung der Druckspannungswellen energie erheblich reduziert.Due to the destructive pressure / tension wave, the Concrete / reinforced concrete or the rocks can be specifically controlled in be tunable maximum pieces of concrete or stone. To the destruction of concrete / reinforced concrete lies around that of concrete released steel. By using a compressive stress wave generating source or pressure wave generating Sources, e.g. B. explosives, the equipment and energetic effort to generate the pressure stress waves energy significantly reduced.
Eine erfindungsgemäße Anordnung zur Zerstörung von Beton/ Stahlbeton und Gesteinen ist dadurch gekennzeichnet, daß der zu zerstörende Beton/Stahlbeton bzw. das zu zerstörende Gestein zwischen dem Medium hoher Massendichte und Schall ausbreitungsgeschwindigkeit und einem Medium geringerer Mas sendichte und Schallausbreitungsgeschwindigkeit im Bereich einer aus dem Medium hoher Massendichte und Schallausbrei tungsgeschwindigkeit kommenden Druckspannungswelle und einer aus dem Grenzbereich zwischen dem Medium geringer Massen dichte und Schallausbreitungsgeschwindigkeit und der Ober fläche des Betons/Stahlbetons bzw. des Gesteins zurücklau fenden Zugspannungswelle angeordnet ist. An inventive arrangement for the destruction of concrete / Reinforced concrete and stone is characterized in that the concrete / reinforced concrete to be destroyed or the one to be destroyed Rock between the medium of high mass density and sound propagation speed and a medium of lower mass density and speed of sound propagation in the area one from the medium of high mass density and sound propagation tion speed coming pressure wave and a from the border area between the medium of small masses density and sound propagation speed and the upper area of the concrete / reinforced concrete or stone fenden tensile wave is arranged.
Der zu zerstörende Beton/Stahlbeton bzw. das zu zerstörende Gestein (Objekte) werden durch eine Halterung, vorzugsweise durch ein Tragegerüst über Ketten oder Draht zwischen den beiden Medien gehalten und fixiert.The concrete / reinforced concrete to be destroyed or the one to be destroyed Rock (objects) are preferably held by a bracket through a scaffold over chains or wire between the held and fixed in both media.
Durch die räumliche Anordnung von mehr als einer Quelle zur Erzeugung einer bzw. mehrerer Druckwellen im Medium hoher Massendichte und Schallausbreitungsgeschwindigkeit, werden diese nacheinander oder gleichzeitig zur Zerstörung der Ob jekte ausgelöst. Dadurch ist es möglich, daß die Druckspan nungswelle bzw. -wellen bezüglich ihrer Dauer und Stärke ent sprechend den Abmessungen der zu zertrümmernden Objekte und deren Schalleigenschaften gezielt gesteuert werden.The spatial arrangement of more than one source for Generation of one or more pressure waves in the medium high Mass density and speed of sound propagation these one after the other or simultaneously to destroy the ob objects triggered. This makes it possible for the chipboard wave or waves in terms of their duration and strength speaking the dimensions of the objects to be smashed and whose sound properties are specifically controlled.
Durch die Anordnung der zu zerstörenden Objekte zwischen den beiden Medien wird im Grenzbereich zwischen dem Medium ge ringer Massendichte und Schallausbreitungsgeschwindigkeit und dem zu zerstörenden Objekt, die das zu zerstörende Objekt durchlaufende Druckspannungswelle reflektiert und läuft als Zugspannungswelle zurück. Ein Teil der auf das zu zerstö rende Objekt auftreffenden Druckwelle wird bereits im Objekt reflektiert und gebrochen. Durch das Medium geringer Massen dichte und Schallausbreitungsgeschwindigkeit, z. B. Luft, wird die Druckspannungswelle reflektiert. Durch die Druck- und Zugspannungswelle wird das Objekt bzw. die Objekte in bestimmbare, maximale Beton- bzw. Gesteinsbrocken zerstört, wobei der von Beton umgebene Stahl freigelegt wird. Durch die Anordnung des zu zerstörenden Objektes bzw. der zu zer störenden Objekte im Bereich des Ausbreitungsmechanismus der Druckspannungswelle werden die zu zerstörenden Objekte mit geringerem Energieaufwand zerstört.By arranging the objects to be destroyed between the Both media are in the border area between the medium low mass density and speed of sound propagation and the object to be destroyed, which is the object to be destroyed continuous pressure wave reflects and runs as Tension wave back. Part of destroying that The pressure wave that hits the object is already in the object reflected and broken. Through the medium of small masses density and speed of sound propagation, e.g. B. air, the pressure wave is reflected. Due to the pressure and tension wave becomes the object or objects in determinable, maximum pieces of concrete or stone destroyed, exposing the steel surrounded by concrete. By the arrangement of the object to be destroyed or the zer disturbing objects in the area of the propagation mechanism of the Compressive stress wave will be the objects to be destroyed less energy is destroyed.
Im Medium hoher Massendichte und Schallausbreitungsgeschwin digkeit, z. B. Flüssigkeit, läuft die Druckspannungswelle durch die sehr guten Übertragungseigenschaften der Flüssig keit mit Schallgeschwindigkeit gegen das zu zerstörende Ob jekt. Weiterhin wird durch das Medium hoher Massendichte und Schallausbreitungsgeschwindigkeit der bei der Zerstörung ent stehende Staub gebunden und der Wirkungsraum begrenzt. In the medium of high mass density and sound propagation speed digkeit, z. B. liquid, the compressive stress wave runs due to the very good transmission properties of the liquid speed at the speed of sound against the object to be destroyed yes. Furthermore, the medium has a high mass density and Sound propagation speed of the ent standing dust bound and the effective space limited.
Durch den Einsatz von Quellen, die z. B. aus Sprengstoff zur Auslösung einer bzw. mehrerer Druckspannungswellen bestehen, wird der gerätetechnische und energetische Auf wand zur Erzeugung und Bereitstellung der Energie für eine bzw. mehrere Druckwellen wesentlich reduziert.Through the use of sources, e.g. B. from explosives to trigger one or more pressure stress waves exist, the technical and energetic up wall to generate and provide the energy for one or several pressure waves significantly reduced.
Die Erfindung soll anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert werden.The invention is based on an embodiment are explained in more detail.
Es zeigt die Figur: Einen Querschnitt einer Zerstörungs anlage für Beton-/StahlbetonelementeIt shows the figure: a cross section of a destruction plant for concrete / reinforced concrete elements
Ein Behälter 4 befindet sich im Erdreich. Er ist mit Wasser 3 gefüllt.A container 4 is in the ground. It is filled with water 3 .
Die zu zerstörenden Beton-/Stahlbetonelemente 1 werden an einem Tragegerüst 5 durch Ketten, Draht, Seile 6 o. ä. derartig aufgehängt, daß sie in das Wasser eintauchen und eine Begrenzungsfläche zwischen dem akustisch dünneren Medium Luft 9 und einer Oberfläche des Beton-/Stahlbeton elementes 1 liegt.The concrete / reinforced concrete elements 1 to be destroyed are suspended on a supporting frame 5 by chains, wire, ropes 6 or the like in such a way that they are immersed in the water and a boundary surface between the acoustically thinner medium air 9 and a surface of the concrete / Reinforced concrete element 1 lies.
Unterhalb der Beton-/Stalbetonelemente 1 befindet sich die Quelle 2 für die Druckspannungswelle. Die Quelle 2 ist ein Sprengstoff.The source 2 for the compressive stress wave is located below the concrete / reinforced concrete elements 1 . Source 2 is an explosive.
Der Siebboden 7 hat die Aufgabe, grobkörnige Bruchstücke und Bewehrungsstahl zurückzuhalten.The sieve bottom 7 has the task of retaining coarse-grained fragments and reinforcing steel.
Die Einhausung 8 hat eine Schutzfunktion und läßt das aus tretende Wasser (Fontäne) zurücklaufen. Nach dem Einbringen der Beton-Stahlbetonelemente kann die Quelle 2 gezündet werden. Durch die entsprechende Energiedichten, der Größe der Beton-/Stahlbetonelemente 1 angepaßt, entsteht bzw. entstehen eine Druckspannungswelle/mehrere aufeinander folgende Druckspannungswellen. The housing 8 has a protective function and lets the water (fountain) run out. After inserting the concrete reinforced concrete elements, the source 2 can be ignited. Due to the corresponding energy densities, adapted to the size of the concrete / reinforced concrete elements 1 , a compressive stress wave / several consecutive compressive stress waves are created.
Diese treffen auf die Beton-/Stahlbetonelemente 1 auf und werden zum Teil reflektiert und gebrochen. Im Beton-/Stahl betonelement 1 läuft die Druckspannungswelle bis zur Re flexion an der Grenze zwischen dem akustisch dünneren Medium Luft 9 und den Beton-/Stahlbetonelementen 1 und von dort als Zugspannungswelle zurück.These hit the concrete / reinforced concrete elements 1 and are partly reflected and broken. In the concrete / steel concrete element 1 , the compressive stress wave runs up to the reflection at the boundary between the acoustically thinner medium air 9 and the concrete / reinforced concrete elements 1 and from there as a tensile stress wave.
Durch die Druckspannungswelle und die Zugspannungswelle werden die Beton-/Stahlbetonelemente in bestimmbare maxi male Betonbrocken zerstört, so daß der von Beton umgebene Stahl frei liegt.By the pressure wave and the tension wave are the concrete / reinforced concrete elements in determinable maxi Male chunks of concrete destroyed, so that the one surrounded by concrete Steel is exposed.
Auflistung der verwendeten BezugszeichenList of the reference symbols used
1 Beton-/Stahlbetonelement
2 Quelle der Druckspannungswellen
3 Wasser
4 Behälter für die Aufnahme des Wassers
5 Tragegerüst
6 Kette
7 Siebboden
8 Einhausung
9 Luft 1 concrete / reinforced concrete element
2 source of compressive stress waves
3 water
4 containers for water absorption
5 scaffolding
6 chain
7 sieve plate
8 housing
9 air
Claims (8)
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